An experimental investigation on mode-I fracture toughness of mussel shell/epoxy particle reinforced composites
Cemal KoçhanDokuz Eylul University Engineering Faculty Mechanical Engineering DepartmentThis research covers investigation of mode-I fracture toughness of the recycled waste mussel shell particles reinforced epoxy composites. Vacuum assisted resin infusion molding (VARIM) method was applied to produce composites. The aim of the research is to use recycled waste shells to reduce production cost and to prevent environmental pollution. VARIM was applied to produce fiber reinforced composite. Therefore, as reinforcement particles mussel shell, and as particle reinforced composite production method VARIM are both two new points of the research.
Mode-I fracture toughness experiments conducted according to ASTM D 5045 standards with single-edge-notch bending specimens for six repeats. According to mode-I tests, the fracture toughness of the mussel shell particle reinforced epoxy composites is 2.44 MPa∙m1/2. The failure region from one of the tested specimen was investigated by scanning electron microscope (SEM) in the next section of the paper. After the test results are given by diagrams, they are discussed according to other particle-reinforced composites to show the new material place in the literature by means of fracture toughness.
Midye kabuğu/epoksi parçacık takviyeli kompozitin mode-I kırılma tokluğunun deneysel olarak incelenmesi
Cemal KoçhanDokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği BölümüBu çalışmada, atık midye kabuklarının geri dönüşümü ile vakum takviyeli reçine infüzyon kalıplama (VARIM) yöntemi kullanılarak üretilmiş midye kabuğu/epoksi parçacık takviyeli kompozit malzemenin mode-I kırılma tokluğu deneysel olarak incelenmiştir. Atık malzemenin üretime sokulması hem üretim maliyetinin düşürülmesi hem de çevresel kirliliğin önlenmesi açısından çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Bu çalışmada uygulanan kompozit üretim yöntemi lif takviyeli kompozit üretimde kullanılıp parçacık takviyeli kompozit üretiminde daha önce uygulanmamıştır. Bu bakımdan seçilen takviye malzemesi ve üretim yöntemi çalışmanın iki yeniliğidir.
Kırılma tokluğunu incelemek için tek tarafı çentikli eğme numunesi ile ASTM D 5045 standardına uygun olarak üç nokta eğme deneyleri yapılmış ve güvenilirlik açısından altı numune test edilmiştir. Deney sonuçlarına göre midye kabuğu/epoksi parçacık takviyeli kompozit malzemenin mode-I kırılma tokluğu 2.44 MPa∙m1/2 olarak elde edilmiştir. Çalışmanın sonuç bölümünde hasarlı numunelerin içyapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş, deney sonuçları grafikler ile verilmiş ve elde edilen sonuçlar tartışma bölümünde literatürdeki diğer kompozit malzemeler ile karşılaştırılarak yeni malzemenin durumu belirlenmiştir.
Corresponding Author: Cemal Koçhan, Türkiye
Manuscript Language: Turkish